如图所示,磁场的方向垂直于xy平面向里.磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即△B△x=1.0×10-4T/cm.有一个长L=20cm,宽h=10cm的不变形

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 欧姆定律/2022-12-09 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,磁场的方向垂直于xy平面向里.磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即
△B
△x
=1.0×10-4T/cm.有一个长L=20cm,宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈,以v=20cm/s的速度沿x方向运动.问:
(1)线圈中感应电动势E是多少?
(2)如果线圈电阻R=0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少?
(3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)设线圈向右移动一距离△S,则通过线圈的磁通量变化为:
△Φ=h△S
△B
△x
L
,而所需时间为△t=
△S
v

根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为E=
△Φ
△t
=hvL
△B
△x
=4×10-5V

(2)根据欧姆定律可得感应电流I=
E
R
=2×10-3A

电功率P=IE=8×10-8W
(3)电流方向是沿逆时针方向的,导线dc受到向左的力,导线ab受到向右的力.安培力的合力FA=(B2-B1)Ih=
△B
△x
LIh
=4×10-14N,
所以外力F=FA=4×10-14N.
线圈做匀速运动,所受合力应为零.根据能量守恒得机械功率P=P=8×10-8W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,磁场的方向垂直于xy平面向里.磁感强度B沿y方向没有变化,沿x方向均匀增加,每经过1cm增加量为1.0×10-4T,即△B△x=1.0×10-4T/cm.有一个长L=20cm,宽h=10cm的不变形…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】,【欧姆定律】,【法拉第电磁感应定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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